タービンポンプ – metoree本番管理

タービンポンプとは

タービンポンプ

タービンポンプとは、ガイドベーンを使用することで高圧力に対応したポンプです。

遠心ポンプの1種類で、ディフューザポンプとも呼ばれます。回転する羽根車の外周にガイドベーンを取り付けることで、液体の圧力を効率的に上昇させて輸送することが可能です。

タービンポンプは、高揚程にも対応できる点が特徴です。密閉された高圧容器などへ給液することができます。また、堅牢な構造を持ち、耐久性があります。長時間の連続運転や高負荷に耐えられます。信頼性が高く、故障やメンテナンスの頻度が低いため、安定した運転が可能です。

タービンポンプはさまざまな用途で幅広く使用されます。以下はタービンポンプの使用用途一例です。

揚水発電所では、タービンポンプが水の揚水を担当しています。水力発電所には負荷平準化を目的に、系統が低負荷の際に水を貯水池へ返すことが可能な揚水発電所が存在します。

貯水池は高所に存在する場合があるため、高揚程に対応可能なタービンポンプで揚水することも多いです。また、火力発電所の蒸気ボイラーでは、ドラム内部が高圧となることも多いです。高圧ドラムに給水するために、高揚程のタービンポンプが使用されます。

都市や産業地域の配水システムでは、タービンポンプが水道水の供給を担当しています。水源からの水を取り込み、貯水池や上水道へ効率的に送ります。タービンポンプは大容量の水を扱えるため、大規模な水の供給が可能です。

消防用ポンプは水を遠くへ、あるいは高所へ給水します。さらに放水ノズルから高圧の状態で勢いよく飛ばす必要があり、ポンプ自体は小型であることが求められます。タービンポンプはこれらの性能要求をすべて満たしているため、採用されることが多いです。

海水淡水化プラントでは、タービンポンプが海水の供給を行います。海水淡水化プラントでは、海水を淡水に変換するために塩分を取り除きます。タービンポンプは高い圧力を発生させ、海水を膜フィルターや蒸発器に送り込んで処理を行うことが可能です。

タービンポンプのケーシング内部に羽根車があり、モータで羽根車を回転させます。ポンプが液体を吸い込むと、内部に満たされた液体は羽根車の回転によって中心部と外周部に圧力差が生じます。この圧力差によって液体は遠心方向に押し付けられ、最終的に吐出口から送り出される仕組みです。

これに加え、タービンポンプの場合は羽根車の外周にガイドベーンが取り付けられます。ガイドベーンは案内羽根とも呼ばれます。回転しない固定された翼である点が特徴です。

羽根車から出た液体はガイドベーンに導かれます。ガイドベーンの間を通過するうちに徐々に減速し、代わって圧力エネルギーへと変換されます。最終的に高圧の液体を吐出することが可能です。

タービンポンプを選ぶ際は、流量・揚程、液体の特性、効率などを考慮することが必要です。使用可能な予算の中から、これらを考慮した機器を選定します。大型機の場合は受注生産となることが多いため、メーカーなどとの相談が必要です。

使用するポンプの流量と揚程を特定します。必要な流量は、移送する液体の量や供給する水の要件に基づいて決定します。必要揚程は移送先との高低差や圧力、配管長さなどから求めることが可能です。

タービンポンプを選ぶ際には、移送する液体の特性も考慮します。液体の種類や粘度などは、ポンプの材料選択や設計に影響を与えることが多いです。液体に適した材料やポンプ種類を選ぶことが重要です。

高効率のポンプを選ぶことは、エネルギーコストの削減や環境への影響を最小限に抑えるために重要です。ポンプの効率や省エネ性能を調査し、適切に選定します。ポンプの効率は、一般的に大容量の方が高いことが多いです。

参考文献
https://www.apiste.co.jp/column/detail/id=4599
https://engineer-education.com/pump-1/
https://www.kawamoto.co.jp/data/catalog/30_turbine_pump-series.pdf
https://www.tohatsu.com/ffdp/jp/support/post.html
http://www.syobo12.net/mecha/pump.html
https://www.monotaro.com/s/pages/readingseries/kuchosetsubikisokouza_0407/